Cắt bằng tia nước là dùng những tia nước mảnh, vận tốc và áp suất cao hướng vuơng gĩc với bề mặt gia cơng tạo ra quá trình gia cơng. Sơ đồ nguyên lý được minh họa trên Hình 7.3.
Hình 7.3 Cắt bằng tia nước
Để đạt được dịng nước mảnh, cần một vịi phun với đường kính nhỏ từ 0,1 đến 0,4 mm. Để tạo ra dịng tia với năng lượng đủ lớn phục vụ cho quá trình cắt, áp suất của dịng tia phải đủ (thường dùng 400 Mpa). Vận tốc của tia nước lên tới 900m/giây. Dịng chất lỏng được điều áp đến một giá trị cần thiết bằng bơm thủy lực. Cụm vịi phun gồm vịi và lỗ để lắp vịi. Vịi được chế tạo từ vật liệu kim cương hoặc đá cứng cịn lỗ lắp vịi vật liệu là Inox. Vịi phun chế tạo từ kim cương cĩ độ bền tốt nhất nhưng giá thành cao. Hệ thống lọc cần được sử dụng trong gia cơng cắt bằng tia nước để tách các phoi tạo ra khi gia cơng.
Các chất lỏng dùng trong cắt tia nước là các dung dịch hịa tan cao phân tử vì nĩ tạo ra những tia cĩ cĩ liên kết liên tục (treams coherent).
Các tham số quan trọng của quá trình gồm: khoảng cách từ miệng vịi phun đến bề mặt gia cơng, đường kính vịi phun, áp suất dịng nước và tốc độ cắt. Trên Hình 7.3 với các ký hiệu minh họa. Khoảng cách từ miệng vịi phun đến bề mặt gia cơng thường cĩ quan hệ với kích thước của dịng tia sau khi ra khỏi vịi phun và trước khi đập vào bề mặt gia cơng. Khoảng cách điển hình thường lấy bằng 3,2 mm. Đường kính của miệng vịi ảnh hưởng đến độ chính xác. Khi cắt tinh trên các vật liệu mỏng thường dùng vịi phun cĩ đường kính nhỏ. Khi gia cơng thơ trên những vật liệu dày thường dùng các tia nước cĩ kích thước lớn hơn và áp suất cao hơn. Tốc độ di chuyển của vịi phun tùy thuộc vào tốc độ của chùm tia, thơng thường dao động trong khoảng từ 5 mm/giây đến 500 mm/giây.
Quá trình cắt bằng tia nước thường được tự động hĩa dùng kỹ thuật điều khiển số hoặc dùng rơ bốt để thao tác vịi phun theo quỹ đạo mong muốn.
Cắt bằng tia nước cĩ thể dùng để cắt các rãnh hẹp trong phơi mỏng như chất dẻo, vải, compozit, gạch lát sàn nhà hoặc những vật liệu khác như da, thảm, bìa các tơng. Các rơ bốt nhỏ cĩ thể dùng trong cắt bằng tia nước để di chuyển vịi cắt theo 3 chiều.
Ưu điểm của cắt bằng tia nước là khơng tạo vết nứt hoặc cháy do nhiệt giống như các quá trình cơ học khác, hao phí vật liệu thấp vì đường cắt rất hẹp, khơng ơ nhiễm mơi trường. Hạn chế của phương pháp này là khơng thích hợp khi gia cơng vật liệu giịn (như thủy tinh) vì thường gây nứt.